黑老虎煙葉浸膏生物酶法制備工藝及品質(zhì)評(píng)價(jià)

　　摘 要：以廣昌曬紅煙“黑老虎”煙葉為原料，采用生物酶法水解黑老虎煙葉，結(jié)合現(xiàn)代膜分離提取與旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮技術(shù)，制備黑老虎煙葉浸膏。探討了膜分離技術(shù)在浸膏制備中的應(yīng)用，以10～20 kD膜過濾制備的浸膏為最優(yōu)；理化性質(zhì)分析和GC-MS檢測(cè)表明生物酶法制備的黑老虎浸膏樣品具有較高的質(zhì)量穩(wěn)定性和制備工藝穩(wěn)定性；葉組和卷煙評(píng)吸結(jié)果及GC-MS檢測(cè)結(jié)果顯示添加黑老虎浸膏后卷煙風(fēng)格特征在干草香、甜香、烘焙香、可可香、辛香、膏香方面提升明顯，并且生物法制備的浸膏的提升效果優(yōu)于水煮法和酒精萃取法。
　　關(guān)鍵詞：黑老虎 煙葉浸膏 GC-MS 膜分離 致香成分
　　中圖分類號(hào)：R19 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（c）-0081-02
　　1 材料與方法
　　1.1 材料、試劑與儀器
　　1.1.1 材料
　　廣昌曬紅煙“黑老虎”煙葉（由江西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司提供）。
　　1.1.2 試劑
　　諾維信公司的復(fù)合纖維素水解酶、果膠酶和蛋白酶；北京普博欣公司的葡萄糖測(cè)定試劑盒、氫氧化鈉和檸檬酸等分析純?cè)噭��?br>　　1.1.3 主要儀器
　　Eppenclorf離心機(jī)Centrifuge-5418（艾本德中國有限公司）；J1200型電子天平（雙杰測(cè)試儀器廠）；HH S- 3型恒溫水浴鍋（鞏義市矛華儀器有限公司）；PB-10型pH計(jì)（賽多利斯公司）；LD-100型試樣粉碎機(jī)（紅太陽機(jī)電有限公司）；PT-3502型酶標(biāo)儀（普天新橋技術(shù)有限公司）；KM-3型高效超濾膜分離設(shè)備（廣州潔圣膜技術(shù)有限公司）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RE-5250（鄭州宏朗儀器設(shè)備有限公司）；GC-MS安捷倫氣質(zhì)聯(lián)用6890-5973（安捷倫科技有限公司）。
　　1.2 方法
　　1.2.1 生物酶法水解黑老虎煙葉提取致香成分
　　取10 g黑老虎煙葉，去梗、切絲，粉碎至60～80目，加8倍體積無菌水浸泡1 h，85 ℃水浴滅菌5 min，冷卻，調(diào)節(jié)pH至5.0，加入1.75%（w/w）復(fù)合纖維素水解酶、1.5%（w/w）果膠酶PECTINEX，在50 ℃、pH5.0條件下進(jìn)行水解反應(yīng)2 h。80 ℃水浴10 min將酶滅活，調(diào)節(jié)pH至5.0，冷卻后加入1.5%（w/w）蛋白酶Flavourzyme，在50 ℃、pH5.0條件下進(jìn)行水解反應(yīng)2 h。80 ℃水浴10 min將酶滅活，所得樣品用200目濾布過濾除去殘?jiān)�，得上清液即為煙葉提取物。
　　1.2.2 超濾膜濃縮黑老虎煙葉水解液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)制備黑老虎煙葉浸膏
　　取黑老虎煙葉水解液，經(jīng)甩干式離心機(jī)粗過濾，自然沉淀16 h，取上清液抽濾，濾液經(jīng)冷凍離心機(jī)離心（10000 rpm，5 min）進(jìn)一步去除不溶性成分，取上清液進(jìn)行超濾膜分離。利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮黑老虎煙葉水解液至原體積的1/6，得到黑老虎煙葉浸膏。
　　2 結(jié)果與討論
　　2.1 不同分子量超濾膜分離樣品的致香成分分析和卷煙評(píng)吸分析
　　表1的評(píng)吸結(jié)果顯示膜過濾后的浸膏產(chǎn)品在苦味、甜味、舒適感方面都有所提升。但是經(jīng)膜過濾會(huì)造成大量的致香物質(zhì)流失，在煙氣特征、香氣風(fēng)格方面明顯不如未經(jīng)膜過濾的浸膏。綜合考慮，以10～20 kD膜過濾制備的浸膏為最優(yōu)選擇。
　　2.2 黑老虎煙葉浸膏制備工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性
　　2.2.1 工藝穩(wěn)定性研究
　　對(duì)三個(gè)批次的黑老虎煙葉浸膏樣品的理化性質(zhì)（折光值、密度、糖度）進(jìn)行分析，結(jié)果表明不同批次的黑老虎浸膏樣品在折光值、密度、糖度方面保持了較好的穩(wěn)定性（圖1A）。同時(shí)，GC-MS分析共檢測(cè)到75種致香成分，不同批次黑老虎浸膏樣品在致香成分種類、數(shù)目、含量方面保持穩(wěn)定（圖1B）。
　　2.2.2 質(zhì)量穩(wěn)定性研究
　　將浸膏樣品在放置30天、45天、60天、75天、90天、105天后檢測(cè)其理化性質(zhì)，浸膏樣品的折光值、密度、糖度未發(fā)生明顯變化（圖2A），GC-MS分析表明其致香成分含量也保持較高的穩(wěn)定性（圖2B）。
　　2.3 生物酶法制備工藝的先進(jìn)性
　　將水煮法、酒精萃取法、生物酶法制備的黑老虎煙葉浸膏添加到葉組、卷煙中。結(jié)果顯示添加黑老虎煙葉浸膏后卷煙風(fēng)格特征在木香、堅(jiān)果香、干草香、膏香等方面提升明顯，在煙氣特征方面豐富度、煙氣濃度、勁頭方面均有提升，并且生物法制備的浸膏的提升效果優(yōu)于水煮法和酒精萃取法。通過GC-MS技術(shù)對(duì)各樣品的致香成分進(jìn)行定量分析[1]，結(jié)果表明生物法制備的黑老虎浸膏的致香成分含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水煮法和酒精萃取法。
　　3 結(jié)論
　　本研究旨在利用生物酶法制備黑老虎煙葉浸膏，盡量保留其致香成分，將其添加到葉組配方中，在烤煙型卷煙降低焦油后香氣略顯不足的情況下[2]，大幅度提升低焦油卷煙香氣。本研究的開展，從技術(shù)層面支撐廣昌“黑老虎”煙葉的深度挖掘與應(yīng)用，有利于煙草提取工藝的技術(shù)革新，為低焦油卷煙設(shè)計(jì)與產(chǎn)品風(fēng)格固化提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持[3～4]，具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。（1）優(yōu)化了利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)技術(shù)制備黑老虎煙葉浸膏的工藝流程，探討了膜分離技術(shù)在浸膏制備中的應(yīng)用，膜分離技術(shù)可以有效去除浸膏中的雜質(zhì)，提升黑老虎煙葉浸膏品質(zhì)，以10～20 kD膜過濾制備的浸膏為最優(yōu)選擇。（2）理化性質(zhì)分析和GC-MS檢測(cè)表明生物酶法制備的黑老虎浸膏樣品具有較高的質(zhì)量穩(wěn)定性和制備工藝穩(wěn)定性。（3）對(duì)黑老虎煙葉的質(zhì)量風(fēng)格特色、生物法提取樣品的致香成分進(jìn)行分析，并與其他制備工藝做了詳細(xì)的對(duì)比。將水煮法、酒精萃取法、生物法制備的黑老虎煙葉提取物添加到葉組、卷煙中，評(píng)吸結(jié)果顯示添加黑老虎浸膏后卷煙風(fēng)格特征在干草香、甜香、烘焙香、可可香、辛香、膏香方面提升明顯，并且生物法制備的浸膏的提升效果優(yōu)于水煮法和酒精萃取法。通過GC-MS技術(shù)對(duì)各樣品中的致香成分進(jìn)行定量分析，結(jié)果表明生物法制備的黑老虎浸膏的致香成分含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水煮法和酒精萃取法。
　　參考文獻(xiàn)
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